Основы процесса закрепления (фиксирования) изображения

После проявления фотоматериалов следует промежуточная промывка или их обработка в стоп-ванне. Посредством этих операций прерывают процесс проявления, удаляя из эмульсионного слоя компоненты проявляющего раствора или нейтрализуя действие проявляющих веществ. Нейтрализация достигается за счет введения в раствор слабых кислот, понижающих значение рН среды ниже порогового.

Экспонированный и проявленный фотоматериал содержит в эмульсионном слое до 60-80 % не подвергавшихся воздействию света и не восстановленных галогенидов серебра, которые не утратили своей светочувствительности. При длительном воздействии света они разлагаются с образованием металлического серебра и дают сплошное почернение, что приводит к утрате изображения.

Для удаления галогенидов серебра из эмульсионного слоя фотоматериал подвергают специальной обработке – фиксированию или закреплению. Задача этого процесса состоит в переводе нерастворимых в воде галогенидов серебра в водорастворимые соединения, которые легко и полностью удаляются из фотослоя, обеспечивая стабильность и длительный срок хранения обработанных изображений.

Из числа веществ, позволяющих проводить такую операцию, наибольшее применение нашел серноватистый натрий (тиосульфат натрия Nа₂S₂O₃·5H₂O), который не оказывает вредного воздействия на восстановленное серебро и желатину эмульсионного слоя. При взаимодействии галогенидов серебра с водным раствором тиосульфата натрия сначала образуются малорастворимые соединения серебра. Последующий этап реакции дает хорошо растворимые соединения, которые вымываются из фотослоя в процессе фиксирования и частично при окончательной промывке.

Скорость фиксирования зависит от количества тиосульфата натрия в растворе и достигает максимальной величины при 40 % концентрации. Время фиксирования определяют свойства эмульсионного слоя фотоматериала: его толщина, степень задубленности желатины, размеры микрокристаллов галогенидов серебра, степень истощения раствора. Тонкослойные и мелкозернистые фотоматериалы фиксируются быстрее (2-3 мин), чем толстослойные и крупнозернистые (5-6 мин). Быстрее фиксируются фотоматериалы, при изготовлении которых в качестве основного светочувствительного вещества использовано хлористое серебро. Несколько медленнее фиксируются фотоматериалы, содержащие в эмульсионном слое бромистое серебро, и очень медленно, если они содержат йодистое серебро. Медленно фиксируются (10-12 мин.) и фотоматериалы с хорошо задубленным эмульсионным слоем, например, инфрахроматические фотопластинки. Скорость фиксирования увеличивается почти в два раза при использовании тиосульфата аммония вместо тиосульфата натрия. Скорость фиксирования увеличивается также при перемешивании раствора.

При невысокой концентрации тиосульфата натрия или при использовании истощенного фиксирующего раствора процесс фиксирования осуществляется не полностью (в одну стадию). При этом оставшиеся в фотослое соединения серебра разлагаются, придавая изображению желтую окраску. С течением времени на нем появляются коричневые пятна, и негатив оказывается непригодным для печати. Показателем завершения первой стадии процесса фиксирования является прозрачность эмульсионного слоя на неэкспонированных участках. Для полного фиксирования процесс необходимо продолжить еще в течение такого же времени.

С увеличением концентрации тиосульфата натрия в растворе скорость фиксирования растет. Однако при большом его содержании уменьшается набухаемость желатины, снижается скорость фиксирования. С повышением температуры раствора возрастает скорость диффузии продуктов реакции и, следовательно, возрастает скорость процесса фиксирования.

Качество фиксирования значительно повышает двухванновый способ обработки, так как концентрация тиосульфата натрия во второй ванне изменяется гораздо медленнее, чем в первой, где и происходит первичное фиксирование.

Типы фиксирующих растворов. В черно-белой фотографии применяют различные типы фиксирующих растворов: нейтральные, кислые, быстрые и дубящие (см. табл. 10).

Нейтральный (простой) фиксаж содержит в растворе один тиосульфат натрия в концентрации 200-300 г/л.

В состав кислых фиксажей кроме тиосульфата натрия вводят в небольших концентрациях слабые органические кислоты (уксусную, лимонную, борную и др.) или кислые соли (бисульфит натрия, метабисульфит калия). В случае применения сильных кислот, например серной, в раствор дополнительно вводят сульфит натрия, который препятствует разложению тиосульфата натрия и выпадению серы. В кислых фиксажах происходит нейтрализация проявляющих веществ, оставшихся в эмульсионном слое, и быстрое прекращение процесса проявления.

Быстрые фиксажи ускоряют процесс фиксирования. На практике их получают введением в раствор тиосульфата натрия хлористого аммония (NH₄Cl). Образовавшийся при их взаимодействии тиосульфат аммония сокращает время фиксирования вдвое.

Дубящие фиксажи способствуют улучшению физико-механических (прочностных) свойств эмульсионного слоя за счет введения в состав раствора дубящих вещества (алюмокалиевых, хромово-калиевых квасцов).

Таблица 10